JP2020195005A - Antenna device - Google Patents

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Abstract

To provide a multi-band compatible antenna device that suppresses a decrease in sensitivity while reducing the area of an antenna.SOLUTION: An antenna device includes a plate-shaped dielectric, a first antenna element that receives radio waves in a first frequency band, and is placed within a predetermined region of the dielectric, and a second antenna element that receives radio waves in a second frequency band different from the first frequency band, and is placed within the predetermined region of the dielectric, the second antenna element is arranged in the predetermined region of the dielectric, which is a portion where the first antenna element is not arranged, and the area of the predetermined region is smaller than the sum of the area of the smallest rectangular region from among the rectangular regions including the first antenna element, and the area of the smallest rectangular region from among the rectangular regions including the second antenna element.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device.

自動車などの車両が移動中でもＡＭ（Amplitude Modulation）放送電波やＦＭ（Frequency Modulation）放送電波等を受信できるように、様々な車両に搭載する車載用アンテナが使用されている。車載用アンテナは、車両のルーフ上に搭載されることが多いが、車両の見栄え等の観点から、車載用アンテナの非突起化が望まれている。 In-vehicle antennas mounted on various vehicles are used so that AM (Amplitude Modulation) broadcast radio waves, FM (Frequency Modulation) broadcast radio waves, and the like can be received even when a vehicle such as an automobile is moving. The in-vehicle antenna is often mounted on the roof of the vehicle, but from the viewpoint of the appearance of the vehicle, it is desired to make the in-vehicle antenna non-protruding.

特開２００８−１０４２４２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-104242 国際公開第２００５／０６９４３９号International Publication No. 2005/069439

車載用アンテナを非突起化するアンテナ装置として、平板のエレメントをアンテナとして使用するアンテナ装置がある。当該アンテナ装置は、複数の周波数帯域の電波を受信する共用エレメントをアンテナとしている。当該アンテナ装置は、受信した電波をアンプ部で各周波数帯域の電波に分波する。よって、当該アンテナ装置では、分波ロスが生じ、感度が低下することが問題となっている。 As an antenna device that makes an in-vehicle antenna non-projective, there is an antenna device that uses a flat plate element as an antenna. The antenna device uses a shared element that receives radio waves in a plurality of frequency bands as an antenna. The antenna device divides the received radio wave into radio waves in each frequency band by the amplifier unit. Therefore, in the antenna device, there is a problem that demultiplexing loss occurs and the sensitivity is lowered.

本発明は、アンテナの面積を低減しつつ、感度の低下を抑制したマルチバンド対応のアンテナ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a multi-band compatible antenna device that suppresses a decrease in sensitivity while reducing an antenna area.

上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第１の態様は、
板状の誘電体と、
前記誘電体の所定領域内に配置される、第１周波数帯の電波を受信する第１アンテナエレメントと、
前記誘電体の前記所定領域内に配置される、前記第１周波数帯と異なる第２周波数帯の電波を受信する第２アンテナエレメントと、
を備え、
前記第２アンテナエレメントは、前記誘電体の前記所定領域内であって前記第１アンテナエレメントが配置されていない部分に配置され、
前記所定領域の面積は、前記第１アンテナエレメントを含む長方形領域のうち最小の長方形領域の面積と、前記第２アンテナエレメントを含む長方形領域のうち最小の長方形領域の面積との和よりも小さい、
アンテナ装置とする。 The following means are adopted to solve the above problems.
That is, the first aspect is
Plate-shaped dielectric and
A first antenna element that receives radio waves in the first frequency band and is arranged in a predetermined region of the dielectric.
A second antenna element arranged in the predetermined region of the dielectric and receiving radio waves in a second frequency band different from the first frequency band,
With
The second antenna element is arranged in the predetermined region of the dielectric and in a portion where the first antenna element is not arranged.
The area of the predetermined region is smaller than the sum of the area of the smallest rectangular region of the rectangular region including the first antenna element and the area of the smallest rectangular region of the rectangular region including the second antenna element.
It is an antenna device.

本発明によれば、アンテナの面積を低減しつつ、感度の低下を抑制したマルチバンド対応のアンテナ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a multi-band compatible antenna device that suppresses a decrease in sensitivity while reducing the area of the antenna.

図１は、比較例のアンテナ装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an antenna device of a comparative example. 図２は、実施形態のアンテナ装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the antenna device of the embodiment. 図３は、実施形態のアンテナ装置の機能ブロックの例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional block of the antenna device of the embodiment. 図４は、各アンテナエレメントの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of each antenna element. 図５は、アンテナ装置の車両への搭載例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of mounting the antenna device on a vehicle.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an example, and the configuration of the invention is not limited to the specific configuration of the disclosed embodiment. In carrying out the invention, a specific configuration according to the embodiment may be appropriately adopted.

〔比較例〕
図１は、比較例のアンテナ装置の構成例を示す図である。アンテナ装置９００は、基板９０５、アンテナエレメント９１１、マッチング回路９２１、アンテナアンプ９５０を備える。アンテナエレメント９１１は、第１周波数帯の電波および第１周波数帯と異なる第２周波数帯の電波を受信する。ここでは、第１周波数帯はＡＭ放送の周波数帯であり、第２周波数帯はＦＭ放送の周波数帯であるとする。アンテナ装置９００は、主として、自動車等の車両に搭載される。 [Comparative example]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an antenna device of a comparative example. The antenna device 900 includes a substrate 905, an antenna element 911, a matching circuit 921, and an antenna amplifier 950. The antenna element 911 receives radio waves in the first frequency band and radio waves in a second frequency band different from the first frequency band. Here, it is assumed that the first frequency band is the frequency band of AM broadcasting and the second frequency band is the frequency band of FM broadcasting. The antenna device 900 is mainly mounted on a vehicle such as an automobile.

基板９０５は、アンテナエレメント９１１、マッチング回路９２１、アンテナアンプ９５０が配置される板状の誘電体である。基板９０５の代わりとして、アンテナ装置９００が搭載される車両のガラス（フロントガラス、ルーフガラス、ドアガラス、リアガラス等）が、使用されてもよい。 The substrate 905 is a plate-shaped dielectric in which the antenna element 911, the matching circuit 921, and the antenna amplifier 950 are arranged. Instead of the substrate 905, the glass of the vehicle on which the antenna device 900 is mounted (windshield, roof glass, door glass, rear glass, etc.) may be used.

アンテナエレメント９１１は、基板９０５に配置される板状の導体である。導体は、例えば、銅、アルミニウム等の金属である。アンテナエレメント９１１は、マッチング回路９２１と配線によって接続される。 The antenna element 911 is a plate-shaped conductor arranged on the substrate 905. The conductor is, for example, a metal such as copper or aluminum. The antenna element 911 is connected to the matching circuit 921 by wiring.

マッチング回路９２１は、アンテナエレメント９１１とアンテナアンプ９５０との間に配置され、第１周波数帯の電波および第２周波数帯の電波を受信するように、アンテナエレメント９１１と後段とを整合する回路である。マッチング回路９２１は、例えば、コイルあるいはコンデンサ等を含む電子部品である。 The matching circuit 921 is a circuit that is arranged between the antenna element 911 and the antenna amplifier 950 and matches the antenna element 911 and the subsequent stage so as to receive the radio waves of the first frequency band and the radio waves of the second frequency band. .. The matching circuit 921 is an electronic component including, for example, a coil or a capacitor.

アンテナアンプ９５０は、アンテナエレメント９１１で受信された信号を増幅して出力する回路である。また、アンテナアンプ９５０は、受信信号を、第１周波数帯の信号と、第２周波数帯の信号とに分波して、出力する。アンテナアンプ９５０は、アンテナエレメント毎に信号を増幅して出力する。アンテナアンプ９５０は、増幅した信号を、周波数帯毎に受信機に対して出力する。 The antenna amplifier 950 is a circuit that amplifies and outputs the signal received by the antenna element 911. Further, the antenna amplifier 950 divides the received signal into a signal in the first frequency band and a signal in the second frequency band, and outputs the signal. The antenna amplifier 950 amplifies and outputs a signal for each antenna element. The antenna amplifier 950 outputs the amplified signal to the receiver for each frequency band.

アンテナ装置９００では、１つのアンテナエレメント９１１で受信した信号を、第１周波数帯の信号と第２周波数帯の信号とに分波するため、分波ロスが発生し、感度が低下する。 In the antenna device 900, since the signal received by one antenna element 911 is demultiplexed into the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band, demultiplexing loss occurs and the sensitivity is lowered.

〔実施形態〕
（構成例）
図２は、本実施形態のアンテナ装置の構成例を示す図である。アンテナ装置１００は、基板１０５、第１アンテナエレメント１１１、第２アンテナエレメント１１２、第１マッチング回路１２１、第２マッチング回路１２２、アンテナアンプ１５０を備える。第１アンテナエレメント１１１及び第２アンテナエレメント１１２は、基板１０５の所定領域（図２の点線で囲まれた長方形領域）内に配置される。第１アンテナエレメント１１１は、第１周波数帯の電波を受信する。第２アンテナエレメント１１２は、第１周波数帯と異な
る第２周波数帯の電波を受信する。ここでは、第１周波数帯はＡＭ放送の周波数帯であり、第２周波数帯はＦＭ放送の周波数帯であるとする。ＡＭ放送の周波数帯は、中波帯（３００ｋＨｚ−３０００ｋＨｚ）に含まれる。ＦＭ放送の周波数帯は、超短波帯（３０ＭＨｚ−３００ＭＨｚ）に含まれる。アンテナ装置１００がこれらの周波数帯の電波を受信することで、車両においてＡＭ放送、ＦＭ放送を聴取することができる。各周波数帯は、これらに限定されるものではない。アンテナ装置１００は、主として、自動車等の車両に搭載される。 [Embodiment]
(Configuration example)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the antenna device of the present embodiment. The antenna device 100 includes a substrate 105, a first antenna element 111, a second antenna element 112, a first matching circuit 121, a second matching circuit 122, and an antenna amplifier 150. The first antenna element 111 and the second antenna element 112 are arranged in a predetermined region (rectangular region surrounded by a dotted line in FIG. 2) of the substrate 105. The first antenna element 111 receives radio waves in the first frequency band. The second antenna element 112 receives radio waves in a second frequency band different from the first frequency band. Here, it is assumed that the first frequency band is the frequency band of AM broadcasting and the second frequency band is the frequency band of FM broadcasting. The frequency band of AM broadcasting is included in the medium wave band (300 kHz-3000 kHz). The frequency band of FM broadcasting is included in the very high frequency band (30 MHz-300 MHz). When the antenna device 100 receives radio waves in these frequency bands, AM broadcasts and FM broadcasts can be heard in the vehicle. Each frequency band is not limited to these. The antenna device 100 is mainly mounted on a vehicle such as an automobile.

基板１０５は、第１アンテナエレメント１１１、第２アンテナエレメント１１２、第１マッチング回路１２１、第２マッチング回路１２２、アンテナアンプ１５０が配置される板状の誘電体である。基板１０５は、平面状であっても曲面状であってもよい。基板１０５は、いわゆるプリント基板であってもよい。基板１０５は、リジット基板、フレキシブル基板を含む。基板１０５は、板状の誘電体の一例である。基板１０５の代わりとして、アンテナ装置１００が搭載される車両のガラス（フロントガラス、ルーフガラス、ドアガラス、リアガラス等）が、使用されてもよい。ガラスは、板状の誘電体の一例である。 The substrate 105 is a plate-shaped dielectric in which the first antenna element 111, the second antenna element 112, the first matching circuit 121, the second matching circuit 122, and the antenna amplifier 150 are arranged. The substrate 105 may be flat or curved. The substrate 105 may be a so-called printed circuit board. The substrate 105 includes a rigid substrate and a flexible substrate. The substrate 105 is an example of a plate-shaped dielectric. Instead of the substrate 105, vehicle glass (windshield, roof glass, door glass, rear glass, etc.) on which the antenna device 100 is mounted may be used. Glass is an example of a plate-shaped dielectric.

第１アンテナエレメント１１１は、基板１０５における所定領域（図２の点線で囲まれた長方形領域）に配置される板状の導体である。導体は、例えば、銅、アルミニウム等の金属である。第１アンテナエレメント１１１は、第２アンテナエレメント１１２と重複しないように、所定領域に配置される。第１アンテナエレメント１１１は、第１マッチング回路１２１と配線によって接続される。第１アンテナエレメント１１１と配線との接続点は、給電点である。第１周波数帯の波長は、車両に搭載されるアンテナ装置１００の第１アンテナエレメント１１１と比べて十分大きい。例えば、１０００ｋＨｚの電波の波長は３００ｍである。そのため、第１周波数帯の電波に対しては、第１アンテナエレメント１１１の面積が大きいほど、感度が向上する。アンテナの感度（ゲイン）は、例えば、所定距離離れた位置から送信される所定電力の無線信号を当該アンテナで受信したときの受信信号の電力の大きさで表される。 The first antenna element 111 is a plate-shaped conductor arranged in a predetermined region (rectangular region surrounded by a dotted line in FIG. 2) on the substrate 105. The conductor is, for example, a metal such as copper or aluminum. The first antenna element 111 is arranged in a predetermined area so as not to overlap with the second antenna element 112. The first antenna element 111 is connected to the first matching circuit 121 by wiring. The connection point between the first antenna element 111 and the wiring is a feeding point. The wavelength of the first frequency band is sufficiently larger than that of the first antenna element 111 of the antenna device 100 mounted on the vehicle. For example, the wavelength of a radio wave of 1000 kHz is 300 m. Therefore, for radio waves in the first frequency band, the larger the area of the first antenna element 111, the higher the sensitivity. The sensitivity (gain) of an antenna is represented by, for example, the magnitude of the power of the received signal when a radio signal of a predetermined power transmitted from a position separated by a predetermined distance is received by the antenna.

第１マッチング回路１２１は、第１アンテナエレメント１１１とアンテナアンプ１５０との間に配置され、第１周波数帯（ＡＭ放送の電波の周波数帯）の電波を受信するように、第１アンテナエレメント１１１と後段とを整合する回路である。第１マッチング回路１２１は、例えば、コイルあるいはコンデンサ等を含む電子部品である。 The first matching circuit 121 is arranged between the first antenna element 111 and the antenna amplifier 150, and is arranged with the first antenna element 111 so as to receive radio waves in the first frequency band (the frequency band of the radio wave of AM broadcasting). It is a circuit that matches the latter stage. The first matching circuit 121 is an electronic component including, for example, a coil or a capacitor.

第２アンテナエレメント１１２は、基板１０５における所定領域（図２の点線で囲まれた長方形領域）に配置される板状の導体である。導体は、例えば、銅、アルミニウム等の金属である。第２アンテナエレメント１１２は、第１アンテナエレメント１１１と重複しないように、所定領域に配置される。第２アンテナエレメント１１２は、第２マッチング回路１２２と配線によって接続される。第２アンテナエレメント１１２と配線との接続点は、給電点である。第２アンテナエレメント１１２は、メアンダ形状を有する。メアンダ形状は、導体を矩形波状に複数回折り曲げた往復構造を有する形状である。メアンダ形状におけるアンテナエレメントのサイズ（アンテナ長、アンテナ幅、折り曲げ回数等）は、受信する電波の周波数帯に依存して決定される。メアンダ形状を採用することで、効率よく電波を受信することができる。第２アンテナエレメント１１２の形状は、メアンダ形状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。 The second antenna element 112 is a plate-shaped conductor arranged in a predetermined region (rectangular region surrounded by a dotted line in FIG. 2) on the substrate 105. The conductor is, for example, a metal such as copper or aluminum. The second antenna element 112 is arranged in a predetermined area so as not to overlap with the first antenna element 111. The second antenna element 112 is connected to the second matching circuit 122 by wiring. The connection point between the second antenna element 112 and the wiring is a feeding point. The second antenna element 112 has a meander shape. The meander shape is a shape having a reciprocating structure in which a conductor is bent in a rectangular wavy shape. The size of the antenna element (antenna length, antenna width, number of bends, etc.) in the meander shape is determined depending on the frequency band of the received radio wave. By adopting the meander shape, radio waves can be received efficiently. The shape of the second antenna element 112 is not limited to the meander shape, and may be another shape.

第２マッチング回路１２２は、第２アンテナエレメント１１２とアンテナアンプ１５０との間に配置され、第２周波数帯（ＦＭ放送の周波数帯）の電波を受信するように、第２アンテナエレメント１１２と後段とを整合する回路である。第２マッチング回路１２２は、例えば、コイルあるいはコンデンサ等を含む電子部品である。 The second matching circuit 122 is arranged between the second antenna element 112 and the antenna amplifier 150, and is arranged with the second antenna element 112 and the subsequent stage so as to receive radio waves in the second frequency band (FM broadcast frequency band). It is a circuit that matches. The second matching circuit 122 is an electronic component including, for example, a coil or a capacitor.

第１アンテナエレメント１１１の少なくとも一部は、第２アンテナエレメント１１２のメアンダ形状の往復構造をなす導体部分に挟まれた領域に配置される。これにより、第１アンテナエレメント１１１が第２アンテナエレメント１１２との間で容量結合することで、アンテナ装置１００は、ＡＭ放送の周波数帯域に対して、第１アンテナエレメント１１１の面積と第２アンテナエレメント１１２の面積の和の面積の平板アンテナエレメントと同等の感度を得ることができる。 At least a part of the first antenna element 111 is arranged in a region sandwiched between conductor portions forming a meander-shaped reciprocating structure of the second antenna element 112. As a result, the first antenna element 111 is capacitively coupled to the second antenna element 112, so that the antenna device 100 has the area of the first antenna element 111 and the second antenna element with respect to the frequency band of AM broadcasting. It is possible to obtain the same sensitivity as the flat plate antenna element having the sum of the areas of 112.

アンテナアンプ１５０は、各アンテナエレメントで受信された信号を増幅して出力する回路である。アンテナアンプ１５０は、アンテナエレメント毎に信号を増幅して出力する。アンテナアンプ１５０は、増幅した信号を、周波数帯毎に受信機に対して出力する。 The antenna amplifier 150 is a circuit that amplifies and outputs a signal received by each antenna element. The antenna amplifier 150 amplifies and outputs a signal for each antenna element. The antenna amplifier 150 outputs the amplified signal to the receiver for each frequency band.

図３は、本実施形態のアンテナ装置の機能ブロックの例を示す図である。アンテナ装置１００は、第１アンテナエレメント１１１、第２アンテナエレメント１１２、第１マッチング回路１２１、第２マッチング回路１２２、アンテナアンプ１５０を備える。アンテナアンプ１５０は、第１周波数帯に対する、入力フィルタ１５１、第１増幅器１５２、出力フィルタ１５３、第２周波数帯に対する、入力フィルタ１５４、第２増幅器１５５、出力フィルタ１５６を含む。アンテナ装置１００からの出力信号は、周波数帯毎に受信機２００に入力される。受信機２００は、車両の車載器に搭載されるラジオなどである。当該ラジオ等は、ＡＭ放送、ＦＭ放送を受信できる。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional block of the antenna device of the present embodiment. The antenna device 100 includes a first antenna element 111, a second antenna element 112, a first matching circuit 121, a second matching circuit 122, and an antenna amplifier 150. The antenna amplifier 150 includes an input filter 151, a first amplifier 152, and an output filter 153 for the first frequency band, and an input filter 154, a second amplifier 155, and an output filter 156 for the second frequency band. The output signal from the antenna device 100 is input to the receiver 200 for each frequency band. The receiver 200 is a radio or the like mounted on an on-board unit of a vehicle. The radio or the like can receive AM broadcasts and FM broadcasts.

入力フィルタ１５１は、第１マッチング回路１２１と第１増幅器１５２との間に配置される。入力フィルタ１５１は、第１アンテナエレメント１１１からの信号におけるノイズ等を除去し、処理した信号を、第１増幅器１５２に対して出力する。 The input filter 151 is arranged between the first matching circuit 121 and the first amplifier 152. The input filter 151 removes noise and the like in the signal from the first antenna element 111, and outputs the processed signal to the first amplifier 152.

第１増幅器１５２は、入力フィルタ１５１と出力フィルタ１５３との間に配置される。第１増幅器１５２は、入力される入力フィルタ１５１からの第１周波数帯の信号を増幅し、出力フィルタ１５３に対して出力する。 The first amplifier 152 is arranged between the input filter 151 and the output filter 153. The first amplifier 152 amplifies the signal of the first frequency band from the input input filter 151 and outputs it to the output filter 153.

出力フィルタ１５３は、第１増幅器１５２と受信機２００との間に配置される。出力フィルタ１５３は、第１増幅器１５２からの信号におけるノイズ等を除去し、処理した信号を、受信機２００に対して出力する。 The output filter 153 is arranged between the first amplifier 152 and the receiver 200. The output filter 153 removes noise and the like in the signal from the first amplifier 152, and outputs the processed signal to the receiver 200.

入力フィルタ１５４は、第２マッチング回路１２２と第２増幅器１５５との間に配置される。入力フィルタ１５４は、第２アンテナエレメント１１２からの信号におけるノイズ等を除去し、処理した信号を、第２増幅器１５５に対して出力する。 The input filter 154 is arranged between the second matching circuit 122 and the second amplifier 155. The input filter 154 removes noise and the like in the signal from the second antenna element 112, and outputs the processed signal to the second amplifier 155.

第２増幅器１５５は、入力フィルタ１５４と出力フィルタ１５６との間に配置される。第２増幅器１５５は、入力される入力フィルタ１５４からの第２周波数帯の信号を増幅し、出力フィルタ１５６に対して出力する。 The second amplifier 155 is arranged between the input filter 154 and the output filter 156. The second amplifier 155 amplifies the signal of the second frequency band from the input input filter 154 and outputs it to the output filter 156.

出力フィルタ１５６は、第２増幅器１５５と受信機２００との間に配置される。出力フィルタ１５６は、第２増幅器１５５からの信号におけるノイズ等を除去し、処理した信号を、受信機２００に対して出力する。 The output filter 156 is arranged between the second amplifier 155 and the receiver 200. The output filter 156 removes noise and the like in the signal from the second amplifier 155, and outputs the processed signal to the receiver 200.

図４は、各アンテナエレメントの例を示す図である。図４において、長方形Ａは、第１アンテナエレメント１１１を含む最小の長方形領域である。長方形Ａの各辺は、第１アンテナエレメント１１１の一部と接している。長方形Ｂは、第２アンテナエレメント１１２を含む最小の長方形領域である。長方形Ｂの各辺は、第２アンテナエレメント１１２の一部と接している。また、長方形Ｂの内部に、第２アンテナエレメント１１２のメアンダ形状の往復構造をなす導体部分に挟まれる複数の領域１０が存在する。 FIG. 4 is a diagram showing an example of each antenna element. In FIG. 4, the rectangle A is the smallest rectangular area including the first antenna element 111. Each side of the rectangle A is in contact with a part of the first antenna element 111. The rectangle B is the smallest rectangular area including the second antenna element 112. Each side of the rectangle B is in contact with a part of the second antenna element 112. Further, inside the rectangle B, there are a plurality of regions 10 sandwiched between conductor portions forming a meander-shaped reciprocating structure of the second antenna element 112.

長方形Ｃは、アンテナ装置１００の基板１０５において、第１アンテナエレメント１１１及び第２アンテナエレメント１１２が存在する所定領域である。基板１０５における所定領域では、第１アンテナエレメント１１１の一部が、第２アンテナエレメント１１２のメアンダ形状の往復構造をなす導体部分に挟まれる複数の領域１０の一部に配置される。そのため、第１アンテナエレメント１１１及び第２アンテナエレメント１１２が存在する所定領域（長方形Ｃ）の面積は、長方形Ａの面積及び長方形Ｂの面積の和よりも小さい。よって、アンテナ装置１００において、第１アンテナエレメント１１１及び第２アンテナエレメント１１２を長方形Ｃのように配置することで、これらのアンテナエレメントを別々に配置するのと比較して、設置面積を小さくすることができる。 The rectangle C is a predetermined region on the substrate 105 of the antenna device 100 where the first antenna element 111 and the second antenna element 112 are present. In a predetermined region on the substrate 105, a part of the first antenna element 111 is arranged in a part of a plurality of regions 10 sandwiched between conductor portions forming a meander-shaped reciprocating structure of the second antenna element 112. Therefore, the area of the predetermined region (rectangle C) where the first antenna element 111 and the second antenna element 112 are present is smaller than the sum of the area of the rectangle A and the area of the rectangle B. Therefore, in the antenna device 100, by arranging the first antenna element 111 and the second antenna element 112 like a rectangle C, the installation area can be reduced as compared with arranging these antenna elements separately. Can be done.

また、第１アンテナエレメント１１１と第２アンテナエレメント１１２とは近接するため、第１周波数帯（ＡＭ放送の周波数帯）の電波を受信する際、第１アンテナエレメント１１１は、第２アンテナエレメント１１２との間で容量結合する（換言すれば、容量結合させるために、第１アンテナエレメント１１１と第２アンテナエレメント１１２とを近接配置させている）。第１アンテナエレメント１１１は、第２アンテナエレメント１１２との間で容量結合することで、第１周波数帯（ＡＭ放送の周波数帯）でのアンテナ容量が増大し、アンテナの感度が向上する。第１周波数帯では、第１アンテナエレメント１１１の面積と第２アンテナエレメント１１２の面積の和の面積の板状アンテナエレメントと同等の感度を得ることができる。 Further, since the first antenna element 111 and the second antenna element 112 are close to each other, when receiving radio waves in the first frequency band (AM broadcast frequency band), the first antenna element 111 and the second antenna element 112 Capacitive coupling between the antenna elements (in other words, the first antenna element 111 and the second antenna element 112 are arranged close to each other in order to capacitively couple). By capacitively coupling the first antenna element 111 with the second antenna element 112, the antenna capacitance in the first frequency band (AM broadcasting frequency band) is increased, and the sensitivity of the antenna is improved. In the first frequency band, it is possible to obtain the same sensitivity as the plate-shaped antenna element having the sum of the areas of the first antenna element 111 and the area of the second antenna element 112.

また、第２周波数帯（ＦＭ放送の周波数帯）の電波を受信する際、第２アンテナエレメント１１２からの信号が第２周波数帯の信号を増幅する第２増幅器１５５で増幅される。第２アンテナエレメント１１２からの信号が分波されずに第２増幅器１５５に入力されるため、分波ロスが発生せず、感度が向上する。 Further, when receiving radio waves in the second frequency band (FM broadcast frequency band), the signal from the second antenna element 112 is amplified by the second amplifier 155 that amplifies the signal in the second frequency band. Since the signal from the second antenna element 112 is input to the second amplifier 155 without being demultiplexed, demultiplexing loss does not occur and the sensitivity is improved.

図５は、アンテナ装置の車両への搭載例を示す図である。図５の例では、アンテナ装置１００は、車両の後部上方に設置されるスポイラーの内部に設置される。スポイラーは、車両の揚力を抑制する樹脂製の部品である。アンテナ装置１００がスポイラー内部に設置されることで、車両の外観デザインを損なうことなく、アンテナ装置１００を設置することができる。アンテナ装置１００の出力は、所定の同軸ケーブル等を介して、車両内部の受信機２００に接続される。アンテナ装置１００の設置位置は、スポイラーの内部に限定されるものではない。アンテナ装置１００は、樹脂製ボディーの内部、フロントガラス、ルーフガラス、ドアガラス、リアガラス等に設置されてもよい。 FIG. 5 is a diagram showing an example of mounting the antenna device on a vehicle. In the example of FIG. 5, the antenna device 100 is installed inside a spoiler installed above the rear part of the vehicle. The spoiler is a resin part that suppresses the lift of the vehicle. By installing the antenna device 100 inside the spoiler, the antenna device 100 can be installed without impairing the appearance design of the vehicle. The output of the antenna device 100 is connected to the receiver 200 inside the vehicle via a predetermined coaxial cable or the like. The installation position of the antenna device 100 is not limited to the inside of the spoiler. The antenna device 100 may be installed inside a resin body, a windshield, a roof glass, a door glass, a rear glass, or the like.

（実施形態の作用、効果）
アンテナ装置１００は、第１周波数帯の第１アンテナエレメント１１１、第２周波数帯の第２アンテナエレメント１１２を基板１０５の所定領域内に備える。第１アンテナエレメント１１１で受信された電波は、第１周波数帯用の第１増幅器１５２で増幅されて、受信機２００に出力される。また、第２アンテナエレメント１１２で受信された電波は、第２周波数帯用の第２増幅器１５５で増幅されて、受信機２００に出力される。第１アンテナエレメント１１１及び第２アンテナエレメント１１２が配置される基板１０５の所定領域の面積は、第１アンテナエレメント１１１を含む長方形領域のうち最小の長方形領域の面積と、第２アンテナエレメント１１２を含む長方形領域のうち最小の長方形領域の面積との和よりも小さい。アンテナ装置１００によれば、各アンテナエレメントを別々に設置する構成と比較して、アンテナエレメントの設置面積を小さくすることができる。すなわち、アンテナ装置１００は基板１０５における所定領域の限られた面積を有効に活用できるので、アンテナ装置１００の大きさを小さくすることができる。これにより、アンテナ装置１００は、車両の見栄え、あるいは、車両への搭載性を向上できる。 (Action and effect of the embodiment)
The antenna device 100 includes a first antenna element 111 in the first frequency band and a second antenna element 112 in the second frequency band within a predetermined region of the substrate 105. The radio wave received by the first antenna element 111 is amplified by the first amplifier 152 for the first frequency band and output to the receiver 200. Further, the radio wave received by the second antenna element 112 is amplified by the second amplifier 155 for the second frequency band and output to the receiver 200. The area of the predetermined region of the substrate 105 on which the first antenna element 111 and the second antenna element 112 are arranged includes the area of the smallest rectangular region among the rectangular regions including the first antenna element 111 and the second antenna element 112. It is smaller than the sum of the area of the smallest rectangular area of the rectangular area. According to the antenna device 100, the installation area of the antenna element can be reduced as compared with the configuration in which each antenna element is installed separately. That is, since the antenna device 100 can effectively utilize the limited area of the predetermined area on the substrate 105, the size of the antenna device 100 can be reduced. As a result, the antenna device 100 can improve the appearance of the vehicle or the mountability on the vehicle.

また、アンテナ装置１００は、第１周波数帯の電波を受信する際、第１アンテナエレメント１１１と第２アンテナエレメント１１２との間で容量結合することで、アンテナの容量を増大する。 Further, when the antenna device 100 receives radio waves in the first frequency band, the capacity of the antenna is increased by capacitively coupling between the first antenna element 111 and the second antenna element 112.

アンテナ装置１００によれば、アンテナの容量が増大することで、第１周波数帯のアンテナの感度が向上する。アンテナ装置１００によれば、第１周波数帯の電波と第２周波数帯の電波とを異なるアンテナエレメントで受信して増幅することで、それぞれの周波数帯の電波の分波ロスが発生しないため、アンテナの感度が向上する。 According to the antenna device 100, the sensitivity of the antenna in the first frequency band is improved by increasing the capacity of the antenna. According to the antenna device 100, by receiving and amplifying the radio waves in the first frequency band and the radio waves in the second frequency band with different antenna elements, demultiplexing loss of the radio waves in each frequency band does not occur, so that the antenna Sensitivity is improved.

１０: 領域
１００: アンテナ装置
１０５: 基板
１１１: 第１アンテナエレメント
１１２: 第２アンテナエレメント
１２１: 第１マッチング回路
１２２: 第２マッチング回路
１５０: アンテナアンプ
１５１: 入力フィルタ
１５２: 第１増幅器
１５３: 出力フィルタ
１５４: 入力フィルタ
１５５: 第２増幅器
１５６: 出力フィルタ
２００: 受信機
９００: アンテナ装置
９０５: 基板
９１１: アンテナエレメント
９２１: マッチング回路
９５０: アンテナアンプ 10: Region 100: Antenna device 105: Board 111: First antenna element 112: Second antenna element 121: First matching circuit 122: Second matching circuit 150: Antenna amplifier 151: Input filter 152: First amplifier 153: Output Filter 154: Input filter 155: Second amplifier 156: Output filter 200: Receiver 900: Antenna device 905: Board 911: Antenna element 921: Matching circuit 950: Antenna amplifier

Claims (4)

板状の誘電体と、
前記誘電体の所定領域内に配置される、第１周波数帯の電波を受信する第１アンテナエレメントと、
前記誘電体の前記所定領域内に配置される、前記第１周波数帯と異なる第２周波数帯の電波を受信する第２アンテナエレメントと、
を備え、
前記第２アンテナエレメントは、前記誘電体の前記所定領域内であって前記第１アンテナエレメントが配置されていない部分に配置され、
前記所定領域の面積は、前記第１アンテナエレメントを含む長方形領域のうち最小の長方形領域の面積と、前記第２アンテナエレメントを含む長方形領域のうち最小の長方形領域の面積との和よりも小さい、
アンテナ装置。 Plate-shaped dielectric and
A first antenna element that receives radio waves in the first frequency band and is arranged in a predetermined region of the dielectric.
A second antenna element arranged in the predetermined region of the dielectric and receiving radio waves in a second frequency band different from the first frequency band,
With
The second antenna element is arranged in the predetermined region of the dielectric and in a portion where the first antenna element is not arranged.
The area of the predetermined region is smaller than the sum of the area of the smallest rectangular region of the rectangular region including the first antenna element and the area of the smallest rectangular region of the rectangular region including the second antenna element.
Antenna device. 前記第１周波数帯はＡＭ（Amplitude Modulation）放送の周波数帯であり、前記第２周波数帯はＦＭ（Frequency Modulation）放送の周波数帯である、
請求項１に記載のアンテナ装置。 The first frequency band is a frequency band for AM (Amplitude Modulation) broadcasting, and the second frequency band is a frequency band for FM (Frequency Modulation) broadcasting.
The antenna device according to claim 1. 前記第２アンテナエレメントは、メアンダ形状のアンテナエレメントである請求項１または２に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2, wherein the second antenna element is a meander-shaped antenna element. 前記第１アンテナエレメントの少なくとも一部は、前記第２アンテナエレメントのメアンダ形状のアンテナエレメントにおいて往復構造をなす導体素子部分に挟まれた箇所に配置されている請求項３に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 3, wherein at least a part of the first antenna element is arranged at a position sandwiched between conductor element portions having a reciprocating structure in the meander-shaped antenna element of the second antenna element.
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